Penelitian tentang Analisis Kegagalan dan Metode Penanganan Pemutus Sirkuit SF6
Dalam sistem gardu induk, pemutus sirkuit tegangan tinggi adalah perangkat penghenti daya, di antaranya pemutus sirkuit SF₆ paling umum. Pemutus sirkuit ini menggunakan gas SF₆ sebagai media isolasi utama. Berdasarkan tindakan energi busur, gas SF₆ yang dikompresi terbentuk untuk memadamkan busur secara instan, sehingga mencapai penghentian arus nominal dan arus gangguan, melindungi jalur pemotongan daya dan peralatan listrik dari kerusakan. Sistem dilengkapi dengan sistem operasional lengkap, yang dapat mengontrol pemutus sirkuit melalui operasi buka-tutup, dan memiliki fungsi yang kuat.
Pemutus sirkuit SF₆ sangat penting untuk operasi normal gardu induk. Begitu pemutus sirkuit SF₆ mengalami gangguan, akan langsung mempengaruhi operasi setiap sistem gardu induk. Ini menunjukkan pentingnya pekerjaan pemeliharaan dan perlindungan pemutus sirkuit SF₆. Dalam konteks lingkungan seperti ini, penjelasan analisis kesalahan dan metode penanganan pemutus sirkuit SF₆ memiliki makna praktis yang penting.
1 Analisis Kesalahan Umum Pemutus Sirkuit SF₆
1.1 Tekanan Gas SF₆ Tidak Cukup
Selama operasi sebenarnya pemutus sirkuit SF₆, situasi tekanan gas SF₆ tidak cukup mungkin terjadi. Begitu kesalahan ini terjadi, nilai tekanan pada manometer tekanan SF₆ akan lebih rendah dari nilai tekanan nominal. Dalam kontrol jarak jauh, sistem manajemen latar belakang akan mengeluarkan peringatan untuk mengingatkan petugas manajemen bahwa tekanan gas SF₆ terlalu rendah.
Fenomena ini terutama disebabkan oleh suhu lingkungan rendah di area di mana pemutus sirkuit SF₆ berada, atau adanya kebocoran gas dalam sistem SF₆, atau pembacaan manometer salah, menyebabkan kegagalan relai densitas SF₆, yang pada gilirannya menyebabkan tekanan gas SF₆ tidak cukup dan mengakibatkan kegagalan pemutus sirkuit SF₆.
1.2 Kegagalan Pemutus Sirkuit SF₆ untuk Menutup atau Membuka
Selama operasi pemutus sirkuit SF₆, setelah perintah buka-tutup dikeluarkan melalui operasi manual, pemutus sirkuit SF₆ tidak merespons, sehingga menyebabkan kegagalan pemutus sirkuit SF₆ untuk menutup atau membuka.
Penyebab utama masalah kesalahan ini terutama mencakup tiga aspek. Pertama, sistem penyimpanan energi pegas gagal dan tidak dapat menyediakan energi dan tenaga untuk operasi buka-tutup pemutus sirkuit SF₆. Kedua, rangkaian kontrol terblokir, menyebabkan putus arus dan menghalangi transmisi perintah buka-tutup. Ketiga, ada kegagalan mekanik penghubung. Meskipun perintah ditransmisikan, karena kegagalan atau kerusakan komponen mekanik, perintah yang dikeluarkan tidak dapat diselesaikan.
1.3 Kesalahan Buka Palsu Pemutus Sirkuit SF₆
Kesalahan buka palsu adalah salah satu kesalahan umum pemutus sirkuit SF₆. Ini terutama merujuk pada situasi di mana pemutus sirkuit SF₆ secara otomatis terbuka tanpa perintah operasi, membuat pemutus sirkuit SF₆ kehilangan kendali dan mempengaruhi operasi normal gardu induk.
Alasan untuk fenomena kesalahan ini terutama adalah kesalahan operasi manusia atau sentuhan tidak sengaja. Mungkin juga disebabkan oleh buka palsu karena getaran mekanik eksternal. Kesalahan listrik juga dapat menyebabkan pemutus sirkuit SF₆ terbuka secara otomatis, terutama karena tindakan perlindungan yang salah dan pengaturan nilai yang salah. Selama dua titik grounding sistem DC, setelah pasokan positif dan negatif terhubung, sinyal perlindungan relai ditransmisikan dan diterima, menghasilkan tindakan yang salah. Selain itu, kesalahan mekanik seperti gagalnya dukungan braket penutup atau pergeseran sekrup penempatan juga dapat menyebabkan kesalahan buka palsu pemutus sirkuit SF₆.
1.4 Kesalahan Tutup Palsu Pemutus Sirkuit SF₆
Kesalahan tutup palsu adalah salah satu kesalahan umum pemutus sirkuit SF₆. Ini merujuk pada situasi di mana pemutus sirkuit SF₆ secara otomatis tertutup tanpa perintah operasi, membuat pemutus sirkuit SF₆ kehilangan kendali dan mempengaruhi operasi normal gardu induk.
Alasan untuk fenomena kesalahan ini terutama adalah kontak positif dan negatif dalam rangkaian DC tidak terhubung tetapi di-grounding secara bersamaan, membentuk rangkaian kontrol tutup, sehingga menyebabkan kesalahan tutup; resistansi kumparan kontak penutup kecil, mengurangi tegangan awal, menyebabkan pulsa momen dalam sistem DC dan membentuk kesalahan tutup; dan kerusakan dukungan pengunci buka juga dapat menyebabkan kesalahan tutup palsu pemutus sirkuit SF₆.
2 Metode Penanganan Kesalahan Pemutus Sirkuit SF₆
2.1 Metode Penanganan Kesalahan Tekanan Gas SF₆ Tidak Cukup
Begitu kesalahan tekanan gas SF₆ tidak cukup terjadi, petugas pemeliharaan harus terlebih dahulu mencatat nilai manometer pemutus sirkuit SF₆ secara berkala dan mengonversinya menjadi nilai tekanan pada suhu standar untuk menentukan apakah tekanan gas dalam pemutus sirkuit SF₆ normal. Jika tekanan terus turun, didiagnosis sebagai kebocoran gas dalam pemutus sirkuit SF₆.
Setelah mengisi pemutus sirkuit SF₆ hingga tekanan nominal, amati perubahan manometer. Gunakan detektor kebocoran SF₆ untuk memeriksa semua bagian pemutus sirkuit SF₆, termasuk bagian koneksi, cincin karet segel, dan posisi sambungan manometer. Sesuai dengan situasi aktual, air sabun dapat diterapkan pada bagian yang dicurigai bocor untuk menentukan lokasi kebocoran.
Selama penanganan kebocoran, lakukan penyolderan pada bagian yang bocor. Ganti bagian yang bocor dan rusak sesuai dengan penggunaan masing-masing bagian. Dalam prakteknya, karena kegagalan relai densitas juga dapat menyebabkan sistem mengeluarkan peringatan tekanan rendah, petugas pemeliharaan dapat memeriksa lebih lanjut relai densitas, terutama bagi lampu indikator dan bagian saklar, untuk menghilangkan situasi adhesi atau pendekan saklar, dan ganti relai yang rusak tepat waktu untuk menghilangkan kesalahan.
2.2 Metode Penanganan Kesalahan Kegagalan Pemutus Sirkuit SF₆ untuk Menutup atau Membuka
Dalam kasus kegagalan pemutus sirkuit SF₆ untuk menutup atau membuka, kesalahan harus dihilangkan sesuai dengan penyebab spesifik kesalahan tersebut.
Untuk kegagalan pemutus sirkuit SF₆ untuk menutup atau membuka yang disebabkan oleh kegagalan sistem penyimpanan energi pegas, petugas pemeliharaan harus memeriksa operasi saklar bantu dan motor penyimpanan energi sistem penyimpanan energi pegas, dan mengganti komponen dengan tanda hangus pada permukaan luar secara tepat waktu. Jika tampilan normal, lepaskan kabel motor dan uji apakah resistansi motor penyimpanan energi dan saklar bantu dapat bekerja normal. Jika penyimpanan energi normal setelah penutupan dan motor terus beroperasi, dipastikan bahwa saklar bantu penyimpanan energi tidak dapat memutus sirkuit tepat waktu karena alasan seperti adhesi akibat kelembaban atau pembakaran kontak, sehingga menyebabkan kegagalan pemutus sirkuit SF₆. Petugas pemeliharaan harus memutuskan switch penyimpanan energi secara manual untuk mencegah komponen terbakar karena operasi motor jangka panjang, mengganti saklar bantu, memeriksa apakah seluruh peralatan terpengaruh oleh kelembaban atau rembesan air, dan mengambil tindakan anti-kelembaban dan anti-rembesan secara tepat waktu untuk mencegah kegagalan pemutus sirkuit SF₆ terulang.
Untuk kegagalan pemutus sirkuit SF₆ untuk menutup atau membuka yang disebabkan oleh blokade rangkaian kontrol, petugas pemeliharaan harus terlebih dahulu memeriksa status kerja kumparan buka-tutup pemutus sirkuit, memeriksa apakah kabel kontrol putus, dan menghilangkan longgar atau putusnya terminal kabel dan simpul saklar bantu. Pertama, petugas pemeliharaan harus memeriksa apakah kumparan buka-tutup terlalu panas atau terbakar, dan mengganti kumparan buka-tutup yang rusak secara tepat waktu. Kedua, berdasarkan diagram kabel pemutus sirkuit SF₆, gunakan multimeter untuk memeriksa konektivitas rangkaian pemutus sirkuit, dan segera menghilangkan situasi kabel putus atau sambungan longgar untuk memastikan bahwa sirkuit pengunci normal. Begitu terjadi ketidaknormalan, titik kesalahan dapat segera ditentukan dan kesalahan dapat dihilangkan.
Untuk kegagalan pemutus sirkuit SF₆ untuk menutup atau membuka yang disebabkan oleh kegagalan hubungan mekanik, petugas pemeliharaan harus berhenti menggunakan pemutus sirkuit SF₆ dan melaporkan kegagalan mekanik kepada atasan. Secara umum, kegagalan mekanik termasuk masalah seperti macet mekanisme, pengait buka longgar, dan lepasnya batang penghubung transmisi. Petugas pemeliharaan harus membongkar komponen mekanik yang bermasalah, mengembalikan komponen mekanik asli ke posisi semula sesuai panduan pabrik, mengganti komponen mekanik yang rusak, membersihkan debu pada komponen, menambahkan pelumas yang sesuai, dan menghilangkan masalah macet mekanisme untuk mencapai penghapusan kesalahan.
2.3 Metode Penanganan Kesalahan Buka Palsu Pemutus Sirkuit SF₆
Untuk kesalahan buka palsu yang disebabkan oleh kesalahan operasi manusia atau sentuhan tidak sengaja, petugas pemeliharaan harus terlebih dahulu memeriksa tampilan sinyal pemutus sirkuit SF₆, menghilangkan kesalahan saklar, dan me-restart pemutus sirkuit SF₆ untuk memberikan daya. Untuk kesalahan buka palsu yang disebabkan oleh kesalahan listrik, petugas pemeliharaan harus terlebih dahulu memeriksa sinyal dan nilai pengaturan pemutus sirkuit SF₆, menemukan titik kesalahan, menganalisis penyebab kesalahan, dan menghilangkan serta memperbaiki komponen yang rusak secara tepat waktu. Untuk komponen yang terpengaruh oleh kelembaban karena penyegelan buruk, ganti komponen penyegelan dan instal perangkat pemanas untuk anti-kelembaban dan dehumidifikasi untuk menghilangkan masalah kesalahan. Untuk kesalahan buka palsu yang disebabkan oleh kesalahan mekanik, petugas pemeliharaan harus membongkar bagian mekanik, koreksi ulang posisi sekrup penempatan, mengganti atau memperbaiki braket penutup, menghilangkan kesalahan buka palsu, dan dengan demikian memastikan operasi normal pemutus sirkuit SF₆.
2.4 Metode Penanganan Kesalahan Tutup Palsu Pemutus Sirkuit SF₆
Dalam penanganan kesalahan tutup palsu pemutus sirkuit SF₆, petugas pemeliharaan harus menjelaskan penyebab utama kesalahan tutup palsu pemutus sirkuit SF₆ dan mengadopsi metode penanganan yang ditargetkan untuk menghilangkan kesalahan. Petugas pemeliharaan harus secara berkala memeriksa situasi anti-kelembaban setiap komponen pemutus sirkuit SF₆. Jika tutup disebabkan oleh grounding bersamaan kontak positif dan negatif dalam rangkaian DC dan dinilai disebabkan oleh kelembaban sirkuit sekunder, perangkat anti-kelembaban dan dehumidifikasi dapat dipasang di bagian yang terkena kelembaban, dan lubang rembesan air dapat diblokir secara tepat waktu untuk menghilangkan kesalahan. Pada saat yang sama, petugas pemeliharaan harus memeriksa semua sirkuit sekunder, mengganti komponen yang cacat atau rusak secara tepat waktu, dan menghilangkan kesalahan. Selain itu, petugas pemeliharaan harus memeriksa komponen pengait buka, mengganti komponen pengait buka yang rusak, dan menghilangkan kesalahan.
3 Analisis Kasus
3.1 Fenomena Kesalahan
Sebuah pemutus sirkuit SF₆ tipe LW15 - 252 mulai beroperasi sejak tahun 2007. Setelah pemutus sirkuit terputus, pengait masih dalam posisi over, dan ada jarak abnormal sekitar 10mm antara pengait dan trigger penutup, dengan kontak abnormal. Namun, setelah disediakan sumber daya pulsa penutupan, kumparan dan trigger bekerja normal, tetapi pengait masih tidak dapat dilepas untuk menutup. Setelah pengait dilepas secara manual, saklar masih tidak dapat menutup.
3.2 Analisis Kesalahan
Melalui analisis catatan data operasi pemutus sirkuit ini, ditemukan bahwa pemutus sirkuit telah memutus arus 132 kali selama operasi. Saat arus diputus, banyak panas dihasilkan, dan busur suhu tinggi akan mempromosikan akumulasi zat reaksi kimia. Terutama untuk pemutusan arus besar, efek katalitik terbentuk, mempercepat reaksi kimia zat internal dan meningkatkan jumlah debu yang signifikan.
Oleh karena itu, diagnosis awal kesalahan pemutus sirkuit ini adalah bahwa produk dekomposisi busur yang disebabkan oleh pemutusan arus bereaksi secara kimia dengan grease silikon dalam lingkungan tertutup, membentuk sejumlah besar zat seperti SiF₄ dan Si(CH₃)₂F₂. Zat yang mengeras berada di batang segel pengereman, menghalangi transmisi batang segel pengereman, menyebabkan fenomena macet dan mengakibatkan kegagalan penutupan pemutus sirkuit SF₆.
3.3 Penghapusan Kesalahan
Petugas pemeliharaan membongkar badan pemutus sirkuit yang bermasalah. Dalam pemeriksaan eksternal, ditemukan bahwa batang segel pengereman jelas kotor, dan ada sejumlah besar grease silikon pada cincin segel dalam sistem segel pengereman, menempel pada permukaan batang segel pengereman, meningkatkan gesekan antara batang segel pengereman dan cincin segel selama proses transmisi, menyebabkan batang segel pengereman tidak dapat ditransmisikan normal dan mengakibatkan macet. Mengganti komponen sistem pengereman tidak dapat secara fundamental menyelesaikan masalah kesalahan, hanya menangani gejala namun tidak akar masalahnya.
Dalam pemeriksaan internal, badan saklar dibongkar, dan ditemukan sejumlah besar bubuk abu-abu putih menempel pada dinding dalam bushing porcelen ruang pemadam busur, batang segel pengereman, dan batang insulator. Bubuk-bubuk ini terutama merupakan zat padat seperti SiF₄ dan Si(CH₃)₂F₂ yang terbentuk di bawah busur suhu tinggi. Begitu terakumulasi hingga batas tertentu, dapat menyebabkan kecelakaan breakdown isolasi.
4 Kesimpulan
Secara keseluruhan, selama manajemen harian, administrator harus familiar dengan kesalahan umum pemutus sirkuit SF₆ dan mengembangkan solusi yang praktis. Begitu kesalahan terjadi, titik kesalahan harus segera diidentifikasi dan kesalahan dihilangkan, menghilangkan potensi bahaya, mengurangi waktu pemadaman, mencegah terjadinya trip tidak berurutan, dan dengan demikian meningkatkan keamanan dan stabilitas pasokan listrik di gardu induk.
Oleh karena itu, selain mengganti komponen sistem pengereman, petugas pemeliharaan juga perlu mengganti komponen penyegelan dan komponen pemadam busur, membersihkan debu di ruang pemadam busur. Setelah kesalahan dihilangkan, pemutus sirkuit dihidupkan kembali dan beroperasi normal.
